JP3743133B2 - Manipulator control method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタ・スレーブ方式のマニプレータにおける１軸旋回の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マスタ・スレーブ方式のマニプレータにあって、１軸の旋回方式に着目した場合、従来における制御では、▲１▼マスタアームによるスレーブアームの制御すなわちマスタアームによる１対１の制御による方式、▲２▼ジョイスティック等による旋回制御による方式、▲３▼これら１対１の制御とジョイスティックによる旋回制御を併用する方式が存在する。
このうち▲３▼の併用する方式は▲１▼の１対１制御や▲２▼のジョイスティック等による旋回制御それぞれの特長を生かした方式であるが、１対１制御と旋回制御との操作系の切替として図４に示すように、マスタ操作でのジョイスティック操作は、旋回制御に移行し、図４(A)(B)の如くジョイスティック操作終了後のマニプレータの減速停止後にマスタ操作を可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図４(A)(B)に示すように、(A) 時点はジョイスティック操作を終了した時点であり、(B) 時点はマスタ操作が可能となった時点である。そして、(A)(B)間は、ジョイスティック操作の終了に伴うマニプレータの減速−停止期間であり、停止後に初めてマスタ操作が可能となる。
【０００４】
この場合、問題となるのは(A) −(B) 間の期間であり、この期間を小さくするため減速度を大きくすると、オペレータ搭乗タイプではオペレータの操作に影響を及ぼすと共にオーバシュートの原因ともなる。
また、目標とする位置への旋回にあっては、期間(A) −(B) を考慮したうえで行なわねばならず、ある程度の勘を必要とする。
【０００５】
そして、本発明は、上述の問題に鑑み、(A) −(B) 期間を短縮ししかも目標位置は良好に決定でき得るマニプレータの制御方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成する本発明は、次の発明特定事項を有する。
マスタ操作とジョイスティック操作とを切替えて制御するマスタ・スレーブ方式のマニプレータにおける１軸旋回の制御方法において、ジョイスティック操作後のマニプレータの減速中、マスタアームの旋回速度を監視して上記減速中におけるマニプレータの旋回速度と上記マスタアームの旋回速度とが一致したらマスタ操作に切替えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
ここで、図１〜図３を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。図１は従来説明にてあげた図４に対応する本発明に係る図であり、図１における(A)(B)間の制御が本発明の特徴となっている。すなわち、(A) 時点にてジョイスティック操作が終了（ＯＦＦ）となった後マスタアームの旋回速度を監視してマニプレータの旋回速度とマスタアームの旋回速度とが一致した時定でマスタ操作を開始するものである。つまり、ジョイスティック操作のＯＦＦ時点でマニプレータが減速しはじめるが、同時にマスタアームの旋回速度を監視し、この減速中の旋回速度とマスタアームによる旋回速度が一致した時点でマスタ操作に切換えるものである。
【０００８】
図２は、上述の制御を実施する回路、図３はフローチャートである。図２において、マスタアームのポテンショメータＭ１とそのＡ／Ｄ変換器Ｍ２、ジョイスティックのポテンショメータＪ１とそのＡ／Ｄ変換器Ｊ２、スレーブアームのポテンショメータＳ１とそのＡ／Ｄ変換器Ｓ２をそれぞれ入力として、ソフトウェア処理が行なわれ、出力としてはＤ／Ａ変換器０１、ＡＣサーボドライバ０２、このドライバにて駆動されるサーボモータ０３、サーボモータ０３にてトルクリミッタ０４、減速機０５を介して駆動されるスレーブアーム０６を有し、サーボモータ０３のエンコーダ０７による旋回速度検出値がＡｅサーボドライバ０２にフィードバックされるように構成される。ここでは、ソフトウェア処理によって補間演算Ｃを行なうに当り、ポテンショメータＪ１の入力がオフした後のスレーブ側の動きをポテンショメータＳ１の検出値として監視しポテンショメータＭ１の検出値と一致した時点でポテンショメータＭ１によるマスタ操作に切換えている。
【０００９】
フローチャートとしては、図３に示すようにジョイスティック、マスタアームの各ポテンショメータ入力を得て、これら入力値からスレーブアーム指示角度を算出し、しかもこの指示角度算出にはマスタアーム及びスレーブアームの旋回速度を算出して加味し、スレーブアームポテンショメータ入力とこのスレーブアーム指示角度算出値との偏差を求め、この偏差に基づきサーボドライバへの指令を算出し、旋回速度指令を出力するというものである。この場合、マスタ操作ではマスタアームポテンショメータ入力が活かされるが、ジョイスティックポテンショメータ入力によってジョイスティック操作が選択される。また、ジョイスティック操作のオフ後スレーブアーム旋回速度の減速時マスタアームの旋回速度が一致したときマスタ操作に切換るものである。これらの選択や切換えはスレーブアーム指示角度算出ブロックにより行なわれる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ジョイスティック操作とマスタ操作の切替が連続なものとなるため、目標点への位置決めが容易であり、また、ジョイスティック操作オフ後、減速開始よりオペレータはマスタ操作を行うことで意識することなく減速状態からマスタ操作へ切替わるため操作時間の短縮につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操作と旋回速度との特性図。
【図２】制御回路ブロック図。
【図３】制御フローチャート。
【図４】従来の操作と旋回速度との特性図。
【符号の説明】
Ｍ１，Ｊ１，Ｓ１ ポテンショメータ
Ｍ２，Ｊ２，Ｓ２ Ａ／Ｄ変換器
０６ スレーブアーム
Ｃ 補間演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling single axis turning in a master / slave manipulator.
[0002]
[Prior art]
In the case of a master / slave type manipulator, when paying attention to the single axis turning method, in the conventional control, (1) the method of controlling the slave arm by the master arm, ie, the one-to-one control by the master arm, (2) There is a method based on turning control using a joystick or the like, and (3) a method using both one-on-one control and turning control using a joystick.
Of these, the method used in combination with (3) is a method that makes use of the features of (1) one-to-one control and (2) joystick control, etc., but the operation system for one-to-one control and turning control. As shown in FIG. 4, the joystick operation in the master operation shifts to the turning control, and the master operation is enabled after the manipulator decelerates and stops after the joystick operation ends as shown in FIGS. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the time point (A) is the time point when the joystick operation is finished, and the time point (B) is the time point when the master operation becomes possible. Between (A) and (B) is the manipulator deceleration-stop period that accompanies the end of the joystick operation, and the master operation is possible only after the stop.
[0004]
In this case, the problem is the period between (A) and (B) .If the deceleration is increased to reduce this period, the operator boarding type will affect the operator's operation and cause overshoot. Become.
Further, when turning to the target position, it is necessary to consider the period (A)-(B), and a certain amount of intuition is required.
[0005]
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a manipulator control method that can shorten the period (A)-(B) and can determine the target position satisfactorily.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that achieves the above object has the following invention-specific matters.
In the master-slave manipulator that controls by switching between the master operation and the joystick operation, the manipulator is monitored during the deceleration by monitoring the turning speed of the master arm during the deceleration of the manipulator after the joystick operation. When the turning speed matches the turning speed of the master arm, the operation is switched to the master operation.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram according to the present invention corresponding to FIG. 4 described in the prior art, and the control between (A) and (B) in FIG. 1 is a feature of the present invention. That is, starts a master operation in the time constant of the joystick operation and terminates (OFF) to monitor the rotation speed of the master arm after a by manipulator rotation speed and the master arm pivot speed is matched with (A) the time Is. In other words, the manipulator starts to decelerate when the joystick operation is turned off, but simultaneously, the turning speed of the master arm is monitored, and when the turning speed during deceleration coincides with the turning speed by the master arm, the operation is switched to the master operation.
[0008]
FIG. 2 is a circuit for performing the above-described control, and FIG. 3 is a flowchart. In FIG. 2, a master arm potentiometer M1 and its A / D converter M2, a joystick potentiometer J1 and its A / D converter J2, a slave arm potentiometer S1 and its A / D converter S2 are used as input, respectively. The output is the D /
[0009]
As shown in FIG. 3, the potentiometer inputs of the joystick and master arm are obtained as shown in FIG. 3, the slave arm command angle is calculated from these input values, and the rotation speed of the master arm and slave arm is calculated for the command angle calculation. The difference between the slave arm potentiometer input and the calculated value of the slave arm command angle is calculated, and a command to the servo driver is calculated based on this deviation, and a turning speed command is output. In this case, the master arm potentiometer input is utilized in the master operation, but the joystick operation is selected by the joystick potentiometer input. Further, after the joystick operation is turned off, the master arm is switched to the master operation when the turning speed of the master arm coincides with the deceleration of the slave arm turning speed. These selections and switching are performed by a slave arm command angle calculation block.
[0010]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since switching between the joystick operation and the master operation is continuous, positioning to the target point is easy, and after the joystick operation is turned off, the operator can perform the master operation from the start of deceleration. The operation time can be shortened by switching from the deceleration state to the master operation without consciousness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a characteristic diagram of operation and turning speed according to the present invention.
FIG. 2 is a control circuit block diagram.
FIG. 3 is a control flowchart.
FIG. 4 is a characteristic diagram of conventional operation and turning speed.
[Explanation of symbols]
M1, J1, S1 Potentiometer M2, J2, S2 A /
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21436797A JP3743133B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Manipulator control method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP21436797A JP3743133B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Manipulator control method |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH1148167A JPH1148167A (en) | 1999-02-23 |
| JP3743133B2 true JP3743133B2 (en) | 2006-02-08 |
Family
ID=16654622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21436797A Expired - Lifetime JP3743133B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Manipulator control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3743133B2 (en) |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP21436797A patent/JP3743133B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1148167A (en) | 1999-02-23 |
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